車輛防護
關注創建者：尼克無紙 創建時間：2017-01-28
車輛防護的視頻教程
純電動汽車檢修-高壓安全操作-車輛的電氣防護
了解電動汽車的高壓保護措施 能夠正確識別電動汽車高壓部件 能夠正確使用高壓檢測工具 掌握基本維修操作過程 掌握對高壓部分絕緣檢查和互鎖檢查的方法
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車輛防護的實例教程
爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結構動響應數值仿真
劉粟濤1，周云波1，張 明1，孫曉旺1，葉龍學2
(1.南京理工大學 機械工程學院， 南京 210094；2.中國艦船研究設計中心， 武漢 430064)
摘要：針對爆炸沖擊波與高速破片對車輛的聯合毀傷問題，采用光滑粒子流體動力學算法模擬榴彈在土壤中爆炸產生爆炸沖擊波與破片聯合作用下車輛底部結構的響應。進行爆炸沖擊鋼板試驗，分別采用傳統的任意拉格朗日歐拉算法和SPH算法分析在爆炸沖擊下鋼板的動能、內能和破壞形態，并驗證SPH算法的可行性；采用SPH算法對榴彈在車輛底部爆炸進行數值仿真，分析榴彈形成自然破片的過程、破片速度分布以及車輛底部防護結構的沖擊響應。仿真結果表明，淺埋榴彈爆炸產生的沖擊波先于破片作用于車底結構， 沖擊波作用效果為結構大變形，破片作用效果為結構局部破壞，并且SPH算法可應用于爆炸沖擊波與破片聯合作用下車底結構響應的研究，為車輛防護結構設計提供參考。
關鍵詞：試驗臺架；車輛底部結構；SPH算法；自然破片；數值仿真
1 引言
軍用地面車輛在戰場上面臨各式各樣的威脅，如埋雷、簡易爆炸 裝置(IED)和其他動能彈的威脅[1]。這些威脅通常攜帶裝在金屬外殼中的烈性炸藥。當炸藥爆炸時，產生的高壓使金屬外殼膨脹破碎，并形成自然破片以非常高的速度傳播，最終產生的沖擊波和高速自然破片撞擊軍用車輛，對車輛及乘員造成損傷。
整車實爆試驗是驗證車輛防護性能最直接有效的方法，但由于其危險性大、試驗成本高、試驗周期長、不可重復等原因，在進行車輛防護性能評估時，通常采用有限元仿真技術結合試驗的方法，預測軍用車輛在各式威脅下車輛的結構響應和車內乘員的損傷情況，并為后續車輛防護設計提供基礎[2]。
展開 裝甲車輛工程專業主要研究裝甲車輛的設計、制造、性能評估和應用。該專業涉及裝甲車輛的結構設計、動力系統、防護性能、操控性能、車輛穩定性以及作戰效能等關鍵技術。
在裝甲車輛工程專業中，常用的軟件和工具包括：
No
軟件分類
常用軟件
應用目標
機型推薦
1
三維建模與設計軟件
CATIA、SolidWorks
用于進行裝甲車輛的三維建模、設計和裝配，包括車體結構、底盤、炮塔等部件的設計
A320+圖卡
2
有限元分析軟件
ANSYS、ABAQUS
用于進行裝甲車輛的結構強度分析、振動分析和碰撞模擬，以評估車輛的結構可靠性和安全性
Alpha750
3
車輛動力學仿真軟件
ADAMS
用于進行裝甲車輛的懸掛系統仿真、操控性能評估和行駛穩定性分析
A320
4
車輛防護性能評估軟件
Hemholtz、PERMAS
用于進行裝甲車輛的防護性能評估和模擬，包括抗彈能力、防爆性能等指標的計算和分析
A320
在裝甲車輛工程專業中，常用的求解器（solver）和算法取決于具體的問題和研究需求。以下是一些常見的求解器和算法：
結構強度分析算法：用于計算裝甲車輛結構的應力、應變和變形，常用的算法包括有限元方法、邊界元方法等。
車輛動力學仿真算法：用于模擬裝甲車輛的運動特性、操控性能和行駛穩定性，常用的算法包括牛頓-歐拉方法、迭代方法等。
展開 商用車側防護欄主要作用：
（1）對車輛進行防護，避免油箱、水箱、儲氣罐等重要部件受外力碰撞等的影響下對車輛及人員造成傷害；
（2）防止其他車輛在碰撞作用下轉入車底，對車輛和人員造成二次傷害。
因此，側防護欄的強度對車輛至關重要。本文主要對側防護欄橫桿進行優化，以期達到增加強度的目的。
總所周知，Hyperworks在結構優化及輕量化設計方面比較強大，本文將借助Hyperworks對現有C型橫桿進行Topography形貌優化。
形貌優化.mp4
ce_model.rar
碰撞1.mp4
商用車側防護欄橫桿結構優化.ppt
展開 行人安全保護裝置
汽車安全不僅是針對車內的駕乘人員而言，同時也要保護行人的安全，因此車輛碰撞防護技術也開始將保護行人安全列為它的重點發展目標。近年來歐洲的E-NCAP汽車碰撞測試中，就已經不僅檢驗車內乘員的安全保護程度，也通過劃分4個星級來檢驗車輛對行人的安全保護程度。
目前世界范圍內，保護行人安全的車輛裝置主要有：
1。發動機罩機械系統
發動機罩機械系統能夠在汽車發生碰撞時迅速鼓起，使得撞擊而來的人體不適硬碰硬，而是碰撞在柔性與圓滑的表面上，減少了被撞人受傷的可能或程度。研究表明，如果發動機、蓄電池和其他部件有寬裕的空間，發動機罩在碰撞過程中能開啟，這時對行人造成的傷害就會明顯降低。當發動機罩的前端可以向后移動，那么撞擊造成的損傷可以大大地降低，如果保險杠硬度降低1/3，前圍盡可能低的情況下還可減緩對膝部造成的傷害。
發動機罩機械系統能把撞向行人的動能轉換成成提升機器蓋的能量，這就在行人、發動機罩和發動機室內不見之間形成吸能區域，通過發動機罩的·變形減小對行人頭肩部的沖擊。當人體與車頭部分剛一接觸，機械系統就會被觸發，其作用力可以由彈簧力驅動，也可以采用氣體噴射方式。當遇到車與車碰撞的時候，該系統不會起作用，而在車輛停放時，人故意撞擊也不能啟動。
在碰撞中起主要作用的第二接觸區前保險杠也將改進，采用高密度泡沫材料和新設計的結構，以控制對腿部的沖擊過程，減小撞擊力量，從而有效地保障行人的膝、腿免受嚴重傷害。同樣，重新設計的前照燈室及周邊區域能確保按受控模式吸收傷腿部的沖擊能量，避免玻璃破碎割傷行人的腿部。這有兩個目的：首先降低上腿承受的撞擊力，其次確保能量吸收與前保險杠相協調。
展開 王元博
北京汽車研究總院有限公司高級工程師，碰撞安全性能科高級經理，CAE集成及驅動設計創新工作室負責人
個人簡介
2009年加入北京汽車研究總院有限公司，任整車碰撞安全性能的高級經理，全面負責越野車研究院各車型的碰撞安全性能，以及輕型高機動戰術車輛防護性能的開發。同時，作為“CAE驅動及優化設計”創新工作室的技術帶頭人，承擔越野車研究院CAE技術創新及推廣應用的職責。
劉櫻蕾
英特爾數據中心銷售部高性能計算銷售總監
個人簡介
現任英特爾數據中心銷售部高性能計算銷售總監。負責拓展高性能計算應用里英特爾?至強TM處理器產品線，英特爾?至強融核TM處理器產品線以及英特爾?Omni Path高速互聯產品線的業務機會。
彭柯
華為中國企業行業云拓展部總監
個人簡介
十年以上從業經驗，一直從事云計算、大數據領域的研究工作。目前在華為公司擔任中國企業行業云拓展部總監，負責華為云在中國的戰略洞察、產品規劃、市場拓展等工作。
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</figure><p class="ql-align-center">圖1防護結構沖擊力時程對比</p><p><br></p><p>針對早期修建的低等級混凝土護欄防護能力與現階段交通流不匹配問題，提出一種可直接設置在混凝土護欄表面的復合材料新型護板，改造形成組合式護欄，以防護重型車輛撞擊
針對早期修建的低等級混凝土護欄防護能力與現階段交通流不匹配問題，提出一種可直接設置在混凝土護欄表面的復合材料新型護板，改造形成組合式護欄，以防護重型車輛撞擊。為準確評估該類防護裝置的性能，首先針對柔性護板開展沖擊性能試驗，基于Ansys LS-DYNA開展了GFRP試件的水平沖擊數值仿真，建立了既滿足精度又兼顧效率的詳細模擬方法。
在面對裝甲車輛機動性和防護性能之間的矛盾時，鋁合金裝甲因其比強度高于一般合金鋼，能夠達到較好的均衡性。裝甲材料性能要求不僅僅是在受到彈體沖擊時必須具備的抗沖擊性能，還要求有抗板后破碎的綜合性能，也就是不但要防止被擊穿，還要防止碎裂。因此，需要對鋁合金板在彈體沖擊下的彈道極限和失效模式進行分析，采用的方法大致可分為實驗、理論分析和數值模擬三種。
Hemholtz、PERMAS
用于進行裝甲車輛的防護性能評估和模擬，包括抗彈能力、防爆性能等指標的計算和分析
A320
在裝甲車輛工程專業中，常用的求解器（solver）和算法取決于具體的問題和研究需求。
整車實爆試驗是驗證車輛防護性能最直接有效的方法，但由于其危險性大、試驗成本高、試驗周期長、不可重復等原因，在進行車輛防護性能評估時，通常采用有限元仿真技術結合試驗的方法，預測軍用車輛在各式威脅下車輛的結構響應和車內乘員的損傷情況，并為后續車輛防護設計提供基礎[2]。
在分析軍用車輛抗爆炸沖擊過程中，研究人員通常分析爆炸沖擊波對車輛結構的損傷而忽略高速破片對車輛結構的破壞。
包括車身高強度鋼占比80%，和全方位電池安全技術確保的電池包安全，以及23項智能安全輔助功能，打造的車輛行駛安全防護。還包括后排生命體征監測系統，電子兒童安全鎖主駕一鍵控制，母嬰級環保工藝內飾和芝華士沙發材質，全新一代哈曼ANC主動降噪科技，深度定制的智能兒童安全座椅，智能家庭生態DOCK系統等，共同打造的健康、安全、舒享的車內空間。
底盤零件涂層在滿足防腐性與耐候性要求的同時，還需要考慮車輛底盤整體的防護性與裝飾性的提升。針對底盤零件某些涂覆防護難度較大的部位，如，腔型結構部位、裝配貼合面、運動連接面等，如何進行有效的表面防護仍需要深入研究
1.1 防水等級定義
ISO20653 《道路車輛-防護等級（IP代碼） -電氣設備對外來物、水和接觸的防護》引入了防護等級這個概念。防護等級是指用外殼防止接觸、外來物和／或水，且由標準化試驗方法檢驗的防護等級。其中防水等級的定義見表1。
同時，方案支持防護車輛數量的增加，具備擴展性。作者使用Bethencourt等人提出的CP-ABE（基于屬性加密）方案保證升級包的保密性[4]。STRIDE分為三個不同的階段，即更新發布、更新選擇和更新檢索，三個階段的算法簡介如下。
符號釋義：密鑰對（pkc, mrc），它們可以生成車輛的私鑰prc。
對于柱狀地面障礙物，車輛向前行駛，防護梁被障礙物阻擋，如圖6。車輛無法繼續前進，電池包不會與障礙物接觸。此種情況最大的風險是防護梁變形過大撞擊電池包前端。
圖6 電池包防護梁被障礙物阻擋
本文所介紹的整車刮底工況實際只考察了第一種防護功能，如果只考慮整車刮底工況，較細的電池防護梁即可滿足。
